对话计算化学联合研究中心主任:通过跨学科协作拓宽科研边界

2023年2月 16日

 

华东师范大学-纽约大学计算化学联合研究中心(上海纽约大学)成立于2013年上纽大建校之初。近期,我们与中心主任张增辉教授、副主任William Glover教授展开对话,回顾了中心十年的发展历程,并分享了对未来的展望。张教授表示,跨学科领域的协作将会是取得未来科研突破的关键趋势。

 

成立计算化学联合研究中心的初衷是什么?中心为实现其目标做出哪些努力?

张教授:我们整体规模不大,因此希望集中资源,专注于发展能够发挥自身特色优势的领域。计算性研究就正是这样的领域,可以让我们在资源规模相对较小的情况下取得发展,并能够从与纽约大学以及华东师范大学的合作中受益。中心旨在成为一个跨学科、国际化的世界级研究平台,为计算化学领域培养下一代科研人才,并促进开展相关领域的国际合作。

过去十年,中心通过不同的方式努力实现这些目标。我们定期举办国际会议,为国内外学者提供分享和交流的平台。除此之外,中心持续开展两周一次的研讨会,邀请世界一流专家分享研究,讨论合作机会。

Glove教授:正如张教授所说,我们的另一大使命是培养更多学生和年轻一代的科学家。中心汇集了诸多计算化学领域中专注不同科研方向的研究者,有助于让我们的学生、博士后研究员对计算化学形成更为全面的理解。

人才培养方面,我们不仅设有上海纽约大学化学博士项目华东师范大学-上海纽约大学联合培养研究生专项(简称N.E.T.),并面向全球学生开展了上海纽约大学分子科学暑期学生科研体验项目(简称SRPMS)。SRPMS项目为有兴趣深入钻研化学、生物学或相关领域的本科生而设,旨在通过科研实践为学生未来的学术发展道路打下良好基础。我们计划将SRPMS项目拓展为更为正式和全面的培养项目,使学生不仅能收获科研实战经验,还能够获得职业发展建议及与领域内学者深入交流的机会。

 

中心的研究重点和未来规划是什么?

张教授:中心以理论与计算化学为关注重点,中心成员所开展的研究涉及量子化学、大规模生物分子体系计算、力场、凝聚态分子动力学和光化学等多个领域。自创办以来,中心不断加强自身科研能力、提升学术辐射能力。我们平均每年在国际领先期刊发表的论文总数超过70篇,逐步建立中心在化学领域的影响力。

computational chemistry左:水中模拟蛋白质动态;中:蛋白质-RNA相互作用;右:蛋白质-药物相互作用

计算化学只是化学学科的一个小分支,因此与其他学科开展合作研究十分关键。我们认为,跨学科研究将是未来发展的大趋势所在。下一个十年当中,中心希望能整合更多资源,大力拓展跨学科领域的研究。

Glover教授:中心建立了跨学科论坛来进一步促进跨学科合作的开展。我们邀请了不同学科领域的学者专家在论坛上分享研究成果和研究规划,发掘潜在的交叉领域、可协同发展的方向及和合作机会。与此同时,我们还正在向上海市科学技术委员会申请研究经费,支持我们与数据科学的跨学科协作。

 

为什么在化学领域进行跨学科合作很重要? 

张教授:化学是一个中心学科,它研究的是分子,而分子是几乎所有现代科学的基础。因此,化学研究与物质科学的各个领域——如材料科学、神经科学、生物学和医学,都能够联结互动。随着人工智能技术的不断进步,化学是非常适合推进跨学科交流的学科。当下,在传统科学领域中取得“新发现”的空间日益缩小。与此同时,现代科学所要研究的体系日渐复杂,尤其是在生命科学领域,因此想要取得科研新突破,跨学科协作的努力必不可少。

譬如,计算机科学家研发AlphaFold能够预测蛋白质结构,这便是通过跨学科合作取得重大科研进展的一个力证。化学处于不同学科领域的中心交汇位置,在衔接各学科分支和促进科研进步中能够发挥出关键作用。

Glover教授:来自不同领域的新视角很多时候可以激发“新”思路、解决一些“旧”问题。合作的力量在于,能够将多领域的专业知识相结合,这对探索涉及多学科的科研问题至关重要。